抽油机井实测示功图分析及井下故障判断

图中的上冲程曲线呈阻尼曲线特征，左边波的幅度大，向右波幅减小； 图中的上冲程曲线呈阻尼曲线特征，左边波的幅度大，向右波幅减小；下 冲程振动曲线也是阻尼曲线，从右向左波幅变小， 下冲程阻尼曲线相平行， 冲程振动曲线也是阻尼曲线，从右向左波幅变小，上、下冲程阻尼曲线相平行， 波幅呈相反方向。 波幅呈相反方向。
这类的图形，是地面示功图，是一般浅井（油层供油充分，无气体影响， 这类的图形，是地面示功图，是一般浅井（油层供油充分，无气体影响，沉 没压力较高时） 常见的理想示功图。 没压力较高时）中，常见的理想示功图。
动、静载＋弹性形变的示功图 静载＋
下图是一般常见的地面示功图。实际生产中抽油杆是要承受静载和动载的。 下图是一般常见的地面示功图。实际生产中抽油杆是要承受静载和动载的。 由于抽油杆有惯性动载荷，柱塞在泵筒内运动时有摩擦力，液体举升过程中与管 由于抽油杆有惯性动载荷，柱塞在泵筒内运动时有摩擦力， 壁和杆柱有摩阻，抽油杆结箍与油管内壁有摩擦，所以上冲程时 、 点偏高 点偏高， 壁和杆柱有摩阻，抽油杆结箍与油管内壁有摩擦，所以上冲程时a、b点偏高， 下冲程时c、 点偏低 点偏低， 是动载荷影响的值。 下冲程时 、d点偏低，P1 和P2是动载荷影响的值。 是动载荷影响的值
二、典型示功图分析
1、正常的地面示功图 、

上图为正常的地面示功图，不受气体、油稠、结蜡、 上图为正常的地面示功图，不受气体、油稠、结蜡、供液差等因素影 充满系数100 ％，实际泵效能达到70%，特征为近似平行四边形，受振 ％，实际泵效能达到70%，特征为近似平行四边形， 实际泵效能达到70% 响，充满系数 动载荷影响上下冲程行程线有波动。 动载荷影响上下冲程行程线有波动。
1、
作图时所用公式： 作图时所用公式：
P杆=g杆*L P液=（ F活- f杆）L *ρ λ =λ杆+λ管 λ λ λ杆= P液L/Ef杆 λ管 = P液L/Ef管 P杆---抽油杆在油中的重力，N； 抽油杆在油中的重力， ； 抽油杆在油中的重力 P液---泵上液柱重力，N； 泵上液柱重力， ； 泵上液柱重力 抽油杆伸缩长度， ； λ杆---抽油杆伸缩长度，m； 抽油杆伸缩长度 油管伸缩长度， ； λ管--油管伸缩长度，m； 油管伸缩长度 L----下泵深度，m； 下泵深度， ； 下泵深度 f杆-----抽油杆截面积，cm2 抽油杆截面积， 抽油杆截面积 f管-----油管截面积，cm2 油管截面积， 油管截面积 E------钢的弹性模量；2.1*105Mpa 钢的弹性模量； 钢的弹性模量 g杆-----每米抽油杆在液体中的重力，N/m； 每米抽油杆在液体中的重力， 每米抽油杆在液体中的重力 ； ρ-----液体密度，kg/m3 液体密度， 液体密度
图中所示的行程线与水平线之间的夹角α越大，说明动载越大；另外， 图中所示的行程线与水平线之间的夹角 越大，说明动载越大；另外，冲数 越大 越快，动载也越大。在分析地面实测示功图时，必须注意这种“倾斜”规律。 越快，动载也越大。在分析地面实测示功图时，必须注意这种“倾斜”规律。
下图是抽油杆发生规律性振动时的地面示功图，发生二级振动时，在上死点 下图是抽油杆发生规律性振动时的地面示功图，发生二级振动时， 附近有一个结。当泵挂超过1500～1800m时，抽油杆上、下运动时就会发生二 附近有一个结。当泵挂超过 ～ 时 抽油杆上、 级振动。这种示功图图形倾斜，左下方和右上方经常见到有绕一圈的“ 级振动。这种示功图图形倾斜，左下方和右上方经常见到有绕一圈的“结”，这 是抽油杆杆柱受力换向与杆柱弹性作用下造成的。 是抽油杆杆柱受力换向与杆柱弹性作用下造成的。
实际上金属是有弹性，会“形变”的，因而使增载过程和卸载过程都不是直 实际上金属是有弹性， 形变” 上直下，而是受力后伸长，卸载后缩短，都是倾斜着上下， 上直下，而是受力后伸长，卸载后缩短，都是倾斜着上下，与位移过程成线性的 线段。这一变形过程是由于抽油杆伸长和油管缩短、 线段。这一变形过程是由于抽油杆伸长和油管缩短、抽油杆缩短和油管伸长所造 成的。 成的。
P
B B1 A
C
D O
D1 S
无弹性形变的理论示功图
如果抽油杆是刚体（受力后没有弹性伸长和缩短的物体），那么， 如果抽油杆是刚体（受力后没有弹性伸长和缩短的物体），那么，动力从地 ），那么 面传递到柱塞上没有时间滞后，既没有伸缩和振动，也没有摩擦。 面传递到柱塞上没有时间滞后，既没有伸缩和振动，也没有摩擦。若假定每一个 部件的工作效率都是百分之百，则所测得的示功图中应该是长方形的，如图所示： 部件的工作效率都是百分之百，则所测得的示功图中应该是长方形的，如图所示：
作图： 作图：
（1）画纵坐标 （表示悬点载荷），横坐标 （表示冲程）的直角坐标系 ， ）画纵坐标P（表示悬点载荷） 横坐标S（表示冲程）的直角坐标系， O为原点 ； （ 2） 画抽油杆在井液中的理论重载荷线 ： OA= P 杆 /m=L* g 杆 / 为原点； 为原点 ） 画抽油杆在井液中的理论重载荷线： m=800*27.3/2000=10.92 mm 在纵坐标轴上，量取10.92 mm确定 点，过A 确定A点 在纵坐标轴上，量取 确定 点 做 横 坐 标 轴 的 平 行 线 。 （ 3 ） 画 静 载 荷 线 ： OB1=P 静 /m= OA+ f 活 ρL/m=10.92+13480/2000=10.92+6.74=17.76 mm 在 纵 坐 标 轴 上 ， 量 取 17.76 L/m=10. L/m=10 92+13480/2000=10.92+ 74=17. mm确定 1 点 ， 过 B1 点做横坐标轴的平行线 。 （ 4）根据冲程确定 C 、 D1 点 ； 确定B 点做横坐标轴的平行线。 确定 ） 根据冲程确定C n=3000 3000* 60= mm在过 在过A 的直线上向右分别量取50 mm， B1C=AD=S* n=3000*1/60=50 mm在过A、B1的直线上向右分别量取50 mm，确定 根据杆管弹性变形确定B 两点，连接AB BC、CD、 AB、 C、D1点 （5）根据杆管弹性变形确定B、D两点，连接AB、BC、CD、DA 就得 到该井理论示功图。 到该井理论示功图。
深井泵工作原理： 深井泵工作原理：
当活塞到达下死点， 图a 当活塞到达下死点，游动 凡尔在重力作用下关闭，上行时， 凡尔在重力作用下关闭，上行时， 泵筒内压力下降，当泵下压力与 泵筒内压力下降， 泵内压力差足以克服固定凡尔重 力时，固定凡尔打开， 力时，固定凡尔打开，泵下液体 进入泵内； 进入泵内；图b当活塞到达上死 固定凡尔在重力作用下关闭， 点，固定凡尔在重力作用下关闭， 下行时活塞压缩泵内液体，泵内 下行时活塞压缩泵内液体， 压力上升， 压力上升，当泵内压力与泵上压 力差足以克服游动定凡尔重力时， 力差足以克服游动定凡尔重力时， 游动凡尔打开， 游动凡尔打开，泵内液体进入泵 上。
举例：某井62毫米油管 毫米油管， 毫米泵 泵深800米， 毫米泵， 举例：某井 毫米油管，56毫米泵，泵深 米 7/8英寸抽油杆 ， 冲程 米 ， 原油密度 英寸抽油杆， 英寸抽油杆 冲程3米 原油密度0.95， 含水 ， 80%，示功图力比 毫米， ，示功图力比2000牛/毫米，减程比 ：60，作 牛 毫米 减程比1： ， 该井理论示功图。 该井理论示功图。 解：f杆=3.8 cm2，g杆=27.3 N/m；设m、n分别为 ； 、 分别为 力比和减程比。 力比和减程比 。 则 m=2000， n=1/60。 由已知条件 ， 。 得D=0.056m，S光=3000 mm，L=800m，f管=11.657 ， ， ， cm2 ， f 活 =5.62/4*3.14-3.8=20.82 cm2 ， ρ=950*0.2+1000*0.8=990 kg/m3 ， P 杆 =g 杆 * L=800*27.3=21840N ， P 液 = （ F 活 - f 杆 ） Lρ= （20.82-3.8）800*990*10=13480N ）
理论示功图特征分析： 理论示功图特征分析：
抽油杆
为卸载线， C点为上死点；CD为卸载线，其横坐标意义为抽油杆弹性收缩及油管的弹性伸长， 点为上死点； 为卸载线 其横坐标意义为抽油杆弹性收缩及油管的弹性伸长， 其纵坐标意义为悬点由承受杆柱及泵上液柱载荷过渡到只承受杆柱载荷； 点横 其纵坐标意义为悬点由承受杆柱及泵上液柱载荷过渡到只承受杆柱载荷；D点横 坐标意义为活塞开始向下移动点，纵坐标意义为悬点最小载荷； 为活塞下行 坐标意义为活塞开始向下移动点，纵坐标意义为悬点最小载荷；DA为活塞下行 程线，其横坐标意义为活塞下行程距离，纵坐标意义为悬点最小载荷。 程线，其横坐标意义为活塞下行程距离，纵坐标意义为悬点最小载荷。
实测示功图分析及井 下故障判断
采油三矿 郝洪峰 2006年10月 年 月
这 幅 画 画 的 是 什 么 ？
1、戴花环的老者；2、花环中一 戴花环的老者； 、 对男女青年； 、 对男女青年；3、二者均看到
每个人都会有预先存在的理念、 每个人都会有预先存在的理念、经验 和方法，每个人都有着不同的观察角度， 和方法，每个人都有着不同的观察角度， 角度不同， 角度不同，同一个事物看到的内容就不一 对待这幅画是这样， 样。对待这幅画是这样，对待培训也是这 作为成年人学习接受东西慢， 样，作为成年人学习接受东西慢，甚至排 如果我们自己不有意识的克服， 斥，如果我们自己不有意识的克服，培训 的效果就会大大折扣。老话讲“ 的效果就会大大折扣。老话讲“艺多不压 多学一点东西对自己没坏处。 身”，多学一点东西对自己没坏处。
1、游动凡尔；2、活塞 游动凡尔； 3、泵筒；4、固定凡尔 泵筒；
理论示功图特征分析： 理论示功图特征分析：
抽油杆
从图中我们可以看到，横坐标表示冲程，纵坐标表示载荷； 点为下死点 点为下死点； 从图中我们可以看到，横坐标表示冲程，纵坐标表示载荷；A点为下死点； AB为增载线，其横坐标意义为抽油杆弹性伸长及油管的弹性收缩，其纵坐标意 为增载线， 为增载线 其横坐标意义为抽油杆弹性伸长及油管的弹性收缩， 义为悬点由只承受杆柱载荷过渡到承受杆柱及泵上液柱载荷； 点横坐标意义为 义为悬点由只承受杆柱载荷过渡到承受杆柱及泵上液柱载荷；B点横坐标意义为 活塞开始向上移动点，纵坐标意义为悬点最大载荷； 为活塞上行程线 为活塞上行程线， 活塞开始向上移动点，纵坐标意义为悬点最大载荷；BC为活塞上行程线，其横 坐标意义为活塞上行程距离，纵坐标意义为悬点最大载荷； 坐标意义为活塞上行程距离，纵坐标意义为悬点最大载荷；